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CN101911629B - 用于调整发送定时和发送连续分组的方法及其移动台 - Google Patents

用于调整发送定时和发送连续分组的方法及其移动台 Download PDF

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CN101911629B CN2008801243272A CN200880124327A CN101911629B CN 101911629 B CN101911629 B CN 101911629B CN 2008801243272 A CN2008801243272 A CN 2008801243272A CN 200880124327 A CN200880124327 A CN 200880124327A CN 101911629 B CN101911629 B CN 101911629B
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Abstract

提供了一种调整发送定时的方法、连续发送分组的方法、以及移动台。所述调整发送定时的方法包括以下步骤：当从接收方接收到发送定时调整命令时，根据所述发送定时调整命令来调整所述发送定时；以及基于调整后的发送定时，以将在时间轴上下一个符号的循环前缀(CP)的与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式来生成循环前缀。因此，即使在使用OFDMA或模拟无线电接入方案在发送方调整了分组发送定时时，也能够避免接收性能的下降并将接收复杂性降低到最小。

Description

用于调整发送定时和发送连续分组的方法及其移动台
技术领域
本发明涉及正交频分多址(OFDMA)和模拟无线电接入方案，更具体地，涉及一种在发送方调整发送定时的方法、发送连续分组的方法、及其移动台。
背景技术
在正交频分复用(OFDM)的基本原理中，将具有高速率的数据流分割成大量具有低速率的数据流，并且使用多个载波同时地发送这些数据流。将这多个载波中的每一个载波称为子载波。由于OFDM中在多个载波间存在着正交性，因此尽管载波的频率分量彼此重叠，但是发送方也能够检测到载波。具有高速率的数据流通过串并转换器转换成多个具有低速率的数据流，把经过并行转换后的多个数据流中的每一个都乘以每一个子载波，将数据流相加，并且将相加后的数据流发送到接收方。
可以使用离散傅里叶逆变换(IDFT)通过多个子载波来发送由串并转换器生成的多个并行数据流，并且可以使用快速傅里叶逆变换(IFFT)来有效地执行IDFT。
由于具有低速率的各个子载波的符号持续时间增加，因此可以减少时间轴上由多路径延迟扩展造成的相对信号离散。通过在OFDM符号之间插入比信道的延迟扩展长的保护间隔，可以减少符号间干扰。此外，当复制了OFDM信道的一部分并且将该部分安排在保护间隔中的符号的开始部分时，对OFDM符号进行循环扩展以使得符号得到保护。
同时，OFDMA是一种向使用OFDM调制方法的系统中的每一个用户提供了可用子载波的一部分以实现多址接入的多址接入方法。在OFDM中，各个被称为子载波的频率资源被提供给各个用户。也就是说，将频率资源独立地提供给多个用户以使这些频率资源彼此不重叠。结果，以独占的方式分配了频率资源。
图1是示出了使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案的发送方的结构的图。
可以考虑将作为OFDMA的修改例的SC-FDMA(IFDMA或DFTs-OFDMA)方案用于上行宽带传输。在SC-FDMA方案中，在进行OFDMA调制和复用前针对符号执行了离散傅里叶变换(DFT)编码。相应地，输入符号在频域中的整个传输频段上被扩频，最后发送的信号的峰均功率比(PAPR)降低，并且可以降低移动台的发送放大器的需要的工作范围。
但是，如果调整了分组的发送定时，更具体地说，如果发送方在通过使用上述调制方法连续地发送分组的同时将分组定时提前，则两个连续的分组可能冲突。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种调整发送方的发送定时的方法，该方法当发送方在使用用于避免接收性能由于延迟扩展或定时未对准而下降的循环前缀(CP)的无线通信中改变发送定时时能够避免接收性能下降并将接收复杂性减到最低。
本发明的另一个目的是提供一种通过使用所述调整发送定时的方法来连续地发送分组的方法。
本发明的再一个目的是提供一种可以应用所述发送连续分组的方法的移动台。
技术方案
本发明的目的可以通过提供调整发送定时的方法来实现，该方法包括以下步骤：当从接收方接收到发送定时调整命令时，根据所述发送定时调整命令来调整所述发送定时；并且基于调整后的发送定时，以将下一个符号的循环前缀(CP)在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式生成CP。
考虑到信道状况，所述CP可以被设计为具有各种长度。简而言之，所述CP可以被设计成具有两种不同长度，即，标准CP和扩展CP。例如，在使用20MHz带宽的3GPP LTE系统中，一个符号由2048个样本组成，并且每个符号都具有66.67μs的持续时间。在这些构造中，标准CP包括144个或160个样本，由此可以覆盖4.69μs或5.2μs的信道延迟。所述扩展CP包括512个样本，由此可以处理16.67μs的信道延迟。
调整发送定时的步骤可以包括以下步骤：在移动台连续地发送分组的同时将所述移动台发送的子帧的开始定时提前。
在生成所述CP的步骤中，可以从将要由所述移动台发送的数据中提取出的CP中去除与前一个符号重叠的部分。
在生成所述CP的步骤中，可以从将要由所述移动台发送的数据中提取出具有下述长度的CP，该长度为在从预定长度中去除了与前一个符号重叠的部分后剩余的长度。
在本发明的另一个方面，这里提供了一种发送连续分组的方法，该方法包括以下步骤：当从接收方接收到发送定时调整命令时，根据所述发送定时调整命令来调整发送定时；基于调整后的发送定时，以将下一个符号的循环前缀(CP)在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式生成CP；以及连续地发送包括所生成的CP的下一个符号。
调整发送定时的步骤可以包括以下步骤：在移动台连续地发送分组的同时将所述移动台发送的子帧的开始定时提前。在生成所述CP的步骤中，可以从将要由所述移动台发送的数据中提取出的CP中去除与前一个符号重叠的部分。
在生成所述CP的步骤中，可以从将要由所述移动台发送的数据中，提取出具有下述长度的CP，该长度为在从预定长度中去除了与前一个符号重叠的部分后剩余的长度。
在本发明的另一个方面，提供了一种移动台，该移动台包括：循环前缀(CP)插入单元，在连续地发送子帧的同时，当根据发送定时调整命令调整了发送定时时，该循环前缀插入单元基于调整后的发送定时，以将下一个符号的循环前缀(CP)在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式生成CP；和无线通信单元，该无线通信单元连续地发送包括所生成的CP的下一个符号。
所述CP插入单元可以从由所述移动台发送的数据中提取出的CP中去除与前一个符号重叠的部分，并且将所述CP插入到下一个符号中。所述CP插入单元可以从将要由所述移动台发送的数据中提取出具有下述长度的CP，该长度为在从预定长度中去除了与前一个符号重叠的部分后剩余的长度，并且将提取出的CP插入到下一个符号中。
有益效果
根据本发明的实施方式，即使在使用OFDMA或模拟无线电接入方案的发送方调整了分组发送定时时，也能够避免接收性能的下降并将接收复杂性减到最低。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出了使用单载波频分多址(SC-FDMA)方案的发送方的结构的图。
图2是示出了在发送方在时间轴上调整发送定时的处理的图。
图3是示出了在发送方连续地发送分组的同时在时间轴上调整发送定时的处理的图。
图4是示出了为了避免图3所示的冲突而不发送前一个符号的冲突部分的情况的图。
图5是例示了根据本发明的一个实施方式的调整发送定时的方法的流程图。
图6是例示了根据本发明的一个实施方式的连续发送分组的方法的流程图。
图7是示出了根据本发明的一个实施方式的发送方和接收方的图。
图8是示出了根据图6的方法连续发送分组的处理的图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中示例出了其示例。但是，本发明的以下实施方式可以进行不同的修改，并且本发明的范围并不限于以下的实施方式。
本文中描述的符号包括OFDM符号和SC-FDMA符号。为了说明的方便，将描述OFDM符号。
在使用诸如OFDMA或SC-FDMA方案的复用方案的蜂窝移动通信系统的上行链路中，设想了由小区中的不同的移动台在同一时间发送的OFDM符号。基站处的OFDM符号的接收定时至少在CP长度内应当相等。只有在这样的情况下，基站才能够不受干扰地解调由不同的移动台在同一时间通过不同的频段发送的OFDM符号。
此外，尽管假设在小区内只存在一个移动台，但是如果在移动台中用于生成上行传输信号的振荡器与基站中用于接收该上行信号的振荡器的时段之间出现误差，则在生成移动台的定时的发送信号与基站的接收定时之间的误差可随时间增大。
因此，基站周期性地或在需要时向小区内的移动台发送发送定时调整命令。通过该命令，基站可以将各个移动台的发送定时提前或延后一个或更多个预定步长。此外，基站调整由各个移动台发送的信号的接收定时。
对发送定时的调整是以由多个OFDM符号组成的分组传输时间为单位执行的，即，以子帧为单位。换言之，对发送定时的调整是指在时间轴上将子帧提前或延后一个或更多个步长的操作。
图2是示出了在发送方在时间轴上调整发送定时的处理的图。
图2示出了当发送方不连续地发送分组时的一个示例。如果在完成了一系列子帧的发送后接收到发送定时调整命令，则在重新开始传输子帧前对子帧的开始定时进行调整。在该情况下，符号间不发生冲突。
图3是示出了在发送方发送连续分组的同时在时间轴上调整发送定时的处理的图。
如图3所示，当发送方在连续地发送分组的同时应用了从接收方接收到的发送定时调整命令时，更具体地说，在分组发送定时提前时，出现了两个连续分组发生冲突的部分。也就是说，由于发送定时的调整，前一个分组的最后的OFDM符号与下一个分组的第一个OFDM符号相互重叠。
如果为避免符号间冲突合并重叠部分的信号并一起发送，则在前一个OFDM符号与下一个OFDM符号相互重叠的部分中发生干扰，接收性能因而下降。
图4是示出了为了避免图3所示的冲突而不发送冲突部分中前一个符号的部分的情况。
在图4中，发送方不发送前一个OFDM符号的重叠部分的信号。在该情况下，如果接收方不提前针对前一个OFDM符号调整接收定时，则丢失了前一个OFDM符号的信号的重叠部分，前一个OFDM符号的接收性能因而下降。
因此，在本发明的实施方式中，不发送与下一个OFDM符号的重叠部分相对应的信号。
图5是例示了根据本发明的一个实施方式的调整发送定时的方法的流程图。
首先，在连续发送分组的同时确定是否从接收方接收到发送定时调整命令(S510)。此时，如果没有接收到发送定时调整命令，则生成CP(S540)。在该步骤中，所生成的CP是完整的CP。所生成的CP可以是标准CP或扩展CP。
如果接收到发送定时调整命令，则根据该发送定时调整命令来调整发送定时(S520)。
接下来，基于由发送方调整的发送定时，以将下一个符号的CP在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式来生成CP(S530)。把所生成的CP插入到将被连续发送的分组的最前面的符号中。优选的是，可以使用从将要由移动台发送的数据中提取出的CP中去除与前一个符号重叠的部分的方法来生成CP。优选的是，可以使用从将要由移动台发送的数据中提取出具有下述长度的CP的方法来生成CP，该长度为从预定长度中去除了与前一个符号重叠的部分后剩余的长度。
图6是例示了根据本发明的一个实施方式的连续发送分组的方法的流程图。
首先，在连续发送分组的同时确定是否从接收方接收到发送定时调整命令(S610)。此时，如果没有接收到发送定时调整命令，则生成CP(S640)。在该步骤中，所生成的CP是完整的CP。所生成的CP可以是标准CP或扩展CP。将所生成的CP插入到将要被连续发送的分组的最前面的符号中。
如果从接收方接收到发送定时调整命令，则根据该发送定时调整命令来调整发送定时(S620)。
接下来，基于由发送方调整的发送定时，以将下一个符号的CP在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式来生成CP(S630)。将所生成的CP插入到将要被连续发送的分组的最前面的符号中。
接下来，通过分组将包括了所生成的CP的下一个符号连续地发送到接收方(S650)。
最后，如果存储了发送方将要发送的数据的缓冲器为空，则完成了分组发送处理，而如果该缓冲器不为空，则在连续地发送分组的同时确定是否接收到发送定时调整命令(S610)。
图7是示出了根据本发明的一个实施方式的发送方和接收方的图。
发送方710包括CP插入单元711和无线通信单元712。此外，发送方710可以包括用于把通过应用诸如OFDMA方案或SC-FDMA方案的调制方案而生成的符号传送到CP插入单元711的调制器和解调器(未示出)。
当在连续地发送子帧的同时根据发送定时调整命令调整了发送定时时，CP插入单元711基于调整后的发送定时，以将下一个符号的CP在时间轴上与前一个符号重叠的部分考虑在内的方式生成CP。优选的是，CP插入单元711可以从将要由发送方710发送的数据中提取出的CP中去除与前一个符号重叠的部分，并且将该CP插入到下一个符号中。优选的是，CP插入单元711可以从将要由发送方发送的数据中提取出具有下述长度的CP，该长度为从预定长度中去除了与前一个符号重叠的部分后剩余的长度，并且将该CP插入到下一个符号中。
无线通信单元712从接收方720接收发送定时调整命令。无线通信单元712将包括由CP插入单元711生成的CP的下一个符号连续地发送到接收方700。
图8是示出了根据图6的方法连续地发送分组的处理的图。
在图8中，当两个分组的信号发送部分由于发送方的发送定时调整而相互重叠时，不发送在时间轴上相互重叠的两个分组中的下一个分组的包括CP的重叠部分的信号。此时，如果CP中包括了下一个符号的、与前一个OFDM符号重叠的部分且信道的延迟扩展不大，则可以在接收性能不下降的情况下接收到前一个OFDM符号和下一个OFDM符号。
通过以预定形式将本发明的构成元素和特征进行组合来实现上述实施方式。除非另有说明，否则本发明的各个构成元素或特征应当视为是可选的。可以执行各个构成元素或特征而无需与其它构成元素或特征进行组合。此外，可以将一些元素和/或特征彼此进行组合，以提供本发明的实施方式。可以改变本发明的实施方式中所述操作的次序。一个实施方式中的一些构成元素或特征可以包括在另一实施方式中，或者由另一实施方式的相应构成元素或特征来代替。显然，可以在提交本申请之后通过修改的方式将未明确地彼此引用的权利要求进行组合以提供实施方式、或者增加新的权利要求。
主要针对移动台与基站(BS)之间的数据通信关系描述了本发明的上述实施方式。如果需要，被描述为由BS执行的特定操作也可以由上级节点来执行。也就是说，对于本领域的技术人员来说明显的是，BS或任何其它网络节点可以执行用于在包括BS在内的多个网络节点的网络中与终端进行通信的各种操作。术语“基站(BS)”可以由其它术语来代替，如“固定站”、“节点B”、“eNode B(eNB)”、或“接入点”。术语“移动台”也可以由其它术语来代替，如“用户设备(UE)”、“终端”、或“移动用户台(MSS)”。
可以通过硬件、固件、软件或它们的任意组合来实现本发明的实施方式。可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等的一个或更多个来实现本发明的各种实施方式。
可以通过执行上述特征或操作的软件模块、过程、功能等形式来实现本发明的各种实施方式。可将软件代码存储在存储器单元中，以由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以通过多种公知方式与处理器传递数据。
对于本领域的技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求以及等同物范围内的本发明的修改和变型。
本发明提供了能够避免接收性能下降并将接收复杂性减到最小的在发送方调整发送定时的方法、发送连续分组的方法、以及应用这些方法的移动台。本发明适用于在OFDMA和模拟无线电接入方案中使用的装置(如移动台或基站)、和发送/接收算法。

Claims (16)

1.一种由用户设备UE在蜂窝移动通信系统中发送包括多个符号的上行子帧的方法，该方法包括以下步骤：
由所述UE接收定时调整命令，该定时调整命令指示相对于当前发送定时提前所述上行子帧的发送定时；
由所述UE确定应用了所述当前发送定时的前一个上行子帧是否至少与所述上行子帧的前部重叠；以及
当确定了所述前一个上行子帧至少与所述上行子帧的所述前部重叠时，由所述UE从所述上行子帧的、接在所述上行子帧的所述重叠部分之后的部分开始，发送所述上行子帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定时调整命令指示相对于所述当前发送定时按照预定步长提前所述上行子帧的所述发送定时。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行子帧的所述重叠部分比所述上行子帧的循环前缀短。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行子帧的所述重叠部分包括所述上行子帧的循环前缀。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述上行子帧的所述重叠部分包括所述上行子帧的一个或更多个符号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个符号包括OFDM正交频分复用符号。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个符号包括SC-FDMA单载波频分多址符号。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述前一个上行子帧与所述上行子帧重叠时，完整地发送所述前一个上行子帧。
9.一种用户设备，该用户设备被配置成利用包括多个符号的上行子帧在蜂窝移动通信系统中执行通信，所述用户设备包括：
无线通信单元，该无线通信单元被配置成接收定时调整命令，该定时调整命令指示相对于当前发送定时提前所述上行子帧的发送定时，并且根据给定的发送定时发送所述上行子帧；以及
子帧生成单元，该子帧生成单元被配置成生成所述上行子帧并确定应用了所述当前发送定时的前一个上行子帧是否至少与所述上行子帧的前部重叠，
其中，当确定了所述前一个上行子帧至少与所述上行子帧的所述前部重叠时，所述无线通信单元被配置成从所述上行子帧的、接在所述上行子帧的所述重叠部分之后的部分开始，发送所述上行子帧。
10.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述定时调整命令指示相对于所述当前发送定时按照预定步长提前所述上行子帧的所述发送定时。
11.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述上行子帧的所述重叠部分比所述上行子帧的循环前缀短。
12.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述上行子帧的所述重叠部分包括所述上行子帧的循环前缀。
13.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述上行子帧的所述重叠部分包括所述上行子帧的一个或更多个符号。
14.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述多个符号包括OFDM正交频分复用符号。
15.根据权利要求9所述的用户设备，其中，所述多个符号包括SC-FDMA单载波频分多址符号。
16.根据权利要求9所述的用户设备，其中，当所述前一个上行子帧与所述上行子帧重叠时，完整地发送所述前一个上行子帧。
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